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MD3电子科技大学,模拟电子电路课件(全)
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t
设:vs=10sinwt mV
RB RC iC C
1
iC IC
0
+VCC C2
t
RS
+
vs
+ vi
iB
+ + vCE vO
vCE VCE
RL 0
t t
10
v0
0
Transistor Circuits
§3.1.3. 放大器的直流通路和交流通路
1.直流通路 当放大电路处于静态(vi=0)时,电路中各处的电压、电流
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§3.1 基本放大电路的组成和分析方法
一. 放大器的等效电路模型
1). 扩音机电路框图 几V
MIC 电压放大器 功率放大器
几拾V ♫
♪
8W
几mV
直流电源电路
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① 放大要求:幅度放大,波形不失真; ② 放大对象:交流量(即变化量); ③ 放大实质:实现能量转换与控制。 2).放大器的外部小信号等效模型 在对放大器进行交流分析时把放大器视为无源双口网络, 由代维宁定理,把放大器的前级电路等效为电阻与电压源 的串联称为信号源,把后级电路等效为一电阻称为负载电 阻。 RS——信号源内阻 vS——信号源电压 无源——无交流电源 信 号 源
vs
vi
vo
VCC
直流通路
RS
+ + RE RC RL
vs
vi
vo
交流通路
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§3.2 BJT偏置电路
一.固定基流电路
RB RC C1 RS vs + C2 RL +VCC RC IC +VCC
RB
+ vO
+ vi
IB +
VBE
+ VCE
直 流 通 路
都为直流,直流电流流经的通路称为直流通路。 在直流通路中, 应将电容开路; 电感短路。
RB RC C1 RS + v vs + i
+VCC RB RC
+VCC
C2
RL
+ vO
直流通路 由放大电路的直流通路确定晶体管的静态工作点。
Transistor Circuits 11
2.交流通路
当放大电路处于动态(vi≠0)时,交流电流流经的通路 称为交流通路。 在交流通路中, 应将大容量电容短路;直流电压源短路。
RC
C2 + vO
IR RB IB IC + VBE
+VCC
RC
+ VCE
解:由KCL: IR= IB +IC= (1+b) IB VCE=VCC – IRRC=VCC – (1+b) IB RC VC E VBE IB RB
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VCE= ? IB = ?
RS
+
+
vS
vi
–
放大器 (无源双口)
+
RL
vo
–
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3).放大器内部电路的等效模型
再用代维宁定理, 把放大器输入端等效 为电阻Ri , Ri称为放 大器的输入电阻。
iS RS
+
无源单口 +
vS
vi
–
Ri
放 大 器
+ RL
vo
–
vi = Ri iS
Ri vi vS RS Ri
图解分析法 估算法 图解分析法 等效电路分析法
SPICE 软件
通用电路设计软件
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§3.1.2 共射极放大电路(common emitter amplify circuit) 一、典型共射基本放大电路的组成
C2 RS C1 + vi
RC RB VBB VCC
+ vO
C). b : T ,注入到基区载流子运动加快,复合少,扩散 多, b 。结温每升高1℃, b 增加 0.5% ~ 1% 。
由于上述三个因素的影响,T , IC , Q点上移,温度 很高时,Q点靠近饱和区,BJT产生饱和失真。
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三、基极分压偏置电路 基极分压偏置电路是一种抗温漂电路,在此电路中 如果温度变化时,VB点电位能基本不变,则可实现静 态工作点的稳定。
Transistor Circuits 19
基极分压偏置电路的抗温漂原理
稳定条件:b· E >10(Rb1∥Rb2) R
Transistor Circuits 20
2).放大电路静态工作点(Q点)的估算
VCC
Rb1 C1 VCC IC VCE RE
RC
T
C2 + RL
Rb1 VB Rb2 I1
RC IB
§3.1 基本放大电路的组成和分析方法 §3.1.1 共射极放大电路 §3.1.2. 放大器的直流通路和交流通路 §3.2 BJT放大偏置电路 §3.3 BJT三种基本组态放大电路的动态分析 §3.3.1 图解分析法 §3.3.2 放大电路的等效电路分析法 §3.3.3 共基极电路和共集电极电路 §3.4 多级放大电路
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温度对晶体管静态工作点的影响: A). ICBO: T ,电子空穴对,ICBO, ICEO= (1+b ) ICBO B). VBE: T ,载流子运动加快,PN结
Ic Ib + VCE + VBE -
的阻档减弱,正向结电阻 VBE。VBE具有负温系数 d = – 2.2mV/C 。
信号源
+
RL
vs
VCC , VBB:提供能源,并为放大器件提供正确的偏置; RB:基极偏置电阻,为BJT提供适当的偏置电流IB ,使放 大器工作在放大状态; RC:集电极负载电阻,将C极电流的变化转化为电压输出;
C1 , C2 :耦合电容(隔直通交); RL:下级电路输入电阻。
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R2 C1 RC T RL RE CE VCC C2 + vo
VCC
R2 RC T R1 RE
+ vi R1
CE电路
直流通路
R1 R2
交流通路
+ vi
RC
T
RL
+ vO
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例2,CB电路的直流通路和交流通路
C1 RS + RE CB R2 R1 RC RL C2 + R2 VB R1 RE RC VCC
+ vi Rb2
vo
RE
CE
直流通路
Rb 2 VB VCC Rb1 Rb 2
VB VBE IE IC RE
IB= IC /b
V VB= VBE +IERE , CE=VCC - ICRC - IERE VCC - IC(RC +RE)。
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设b = 100; VCC=12V; RB= 750KW; RC= 4KW。 估算IB、IC、VCE
VC C VBE IB RB
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由: IC= bIB、VCE=VCC - ICRC IBQ=15 A、 ICQ=1.5mA、VCEQ=6V
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IC(mA) 4 3 2 1.5 1 0 2 4 IBQ
VCE VBE 11.7 0.7 IB 22A RB 510 K
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IC= bIB=1.1mA
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三. 放大器的正常工作判别
放大器能否正常工作取决于以下几点: 1). 在放大器的直流通路中,晶体管应能获得适当偏置使其 工作在正常放大状态。 2). 在放大器的交流通路中, 输 入电压产生的交流电流能 正常送入晶体管并得到放大。 3). 在放大器的交流通路中,被 晶体管放大的交流电流应能 在负载电阻RL上产生输出电 压uo。
VCC VBE 15 0.7 IB 51A RB (1 b ) RE 230 K 51 1K
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③求IC、VCE
IC= bIB= 50×51=2.55mA VCE=VCC – ICRC – IERE VCC – IC(RC +RE) ∵ IC IE VCE 15 -2.55m×3K 15-7.65 = 7.35V ∴ IB 51A ; IC 2.55mA ; VCE 7.35V
直流放大器 .........
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ii vi
放大器
io vo
ii +
io R0
+
+ vo –
vi
–
Ri
vOC
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三、放大电路的分析方法
放大电路 分析
静态分析(确定放大器件 工作状态) 求IB、IC 、VCE 动态分析(分析放大电路 性能) 求AV、Ri 、Ro 等
计算机仿真 PROTEL SPICE ORCAD PSPICE